Audizione sul sostegno alle attività produttive mediante l impiego di sistemi di generazione, accumulo e autoconsumo di energia elettrica X Commissione permanente Industria, Commercio, Turismo Senato della Repubblica Luigi Michi Roma, 19 Settembre 2018 1
Agenda Evoluzione sistema elettrico Fattori abilitanti alla transizione energetica Risorse distribuite Storage Autoconsumo 2
Evoluzione sistema elettrico I target SEN e EU per le FER I TARGET SEN SEN 2017: Penetrazione FER sett. elettrico Tali obiettivi implicano nuova capacità FER non programmabile pari a circa 50 GW 1 I TARGET EUROPEI - PIANO CLIMA ed ENERGIA SEN 2017: Phase-out impianti a carbone 2020 EU 20-20-20 2030 The energy bridge Benefici delle FER in termini di: Decarbonizzazione Innovazione Crescita economica Sicurezza degli approvvigionamenti Quota FER sui consumi energetici finali 20% 17% 32% Quota FER sui consumi elettrici finali 35% 26% 46% I nuovi target europei determinano la necessità di rendere ancora più ambiziosi gli obiettivi SEN Target Quota FER sui consumi energetici finali al 2030 recentemente aumentato dal 27% al 32% (VS 28% target SEN 2017) Terna è impegnata attivamente nel raggiungimento dei target europei, che pongono obiettivi ancora più sfidanti a livello nazionale in termini di nuova capacità FER 1 PdS 2018 3
Evoluzione sistema elettrico Key Points CAPACITÀ INSTALLATA EOLICA e SOLARE (GW) DOMANDA COPERTA DA FONTI RINNOVABILI* (2017) * Incluso idroelettrico 25 20 15 10 5 0 19,8 +25,8 GW 9,9 3,5 0,4 2008 1H 2018 Aumento capacità fonti rinnovabili FTV EOL Maggio 21 alle 3.00PM Maggio 21 Maggio Orario Giornaliero Mensile Picchi di fabbisogno orario coperto da FER crescenti CAPACITÀ INSTALLATA TERMOELETTRICA (GW) capacità 77 disponibile 67 61 58 58 52 Ulteriore riduzione attesa da segnali mercati spot MARGINE DI RISERVA ALLA PUNTA** (GW) * *Differenza tra la capacità produttiva disponibile (incluso import) e il consumo (comprensivo della riserva) nel momento di massimo carico 2012 2015 2018 2020 Riduzione termico convenzionale Progressiva riduzione margine di riserva alla punta 4
Evoluzione sistema elettrico Prospettive di ulteriore sviluppo FER CAPACITÀ INSTALLATA EOLICA e SOLARE (GW) SCENARIO SEN 2030 ANDAMENTO COSTI IMPIANTI EOLICI E FTV (100=costo 2012) Eolico Fotovoltaico Obiettivo SEN dovrà essere rivisto per nuovi target europei 110 100 0 17 +23GW +3GW 2 8 9 +44GW* +50GW 1 2005 2012 2016 SEN 2030 19 60 18 90 80 70 60 50 40 2012 2013 2014 2015 2016 Eolico (GSE) FTV (pvxchange) Eolico (Bloomberg) FTV (Bloomberg) La capacità installata da FER è cresciuta notevolmente negli ultimi anni ed è destinata a crescere ulteriormente, rispondendo agli obiettivi SEN, anche grazie alla riduzione del costo degli impianti eolici e fotovoltaici Lo scenario al 2030 prevede una forte crescita degli impianti FER 1 PdS 2018 5
Evoluzione sistema elettrico Curva di carico residuo ANDAMENTO TIPICO DELLA CURVA DI CARICO RESIDUO SULLE 24 ORE [MW] Aprile 2010 Aprile 2018 Aprile 2030 50.000 35,000 40.000 30,000 25,000 30.000 20,000 20.000 15,000 10.000 10,000 5,000 0 0 50.000 35,000 40.000 30,000 25,000 30.000 20,000 20.000 15,000 10,000 10,000 10.000 10.000 5,000 0 0,000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24-10.000-10,000 Demand Residual load Demand Residual load Renewables Demand Residual Load Renewables Domanda Carico residuo Domanda Carico residuo Rinnovabili Domanda Carico residuo Rinnovabili 50,000 50.000 40,000 40.000 30,000 30.000 20,000 20.000 Progressiva riduzione della domanda soddisfatta da impianti tradizionali a vantaggio delle FER Le ore diurne saranno coperte unicamente dalle fonti rinnovabili Inasprimento problematiche di inerzia e regolazione di tensione con possibili ripercussioni sulla stabilità del sistema elettrico *Carico Residuo = Domanda Rinnovabili non programmabili 6
Evoluzione sistema elettrico Principali Impatti TREND DI SISTEMA IMPATTI PRINCIPALI STRUMENTI Progressiva dismissione di capacità termoelettrica; Riduzione potenza regolante per modifica mix produttivo Aumento FER non programmabili (ancora insufficiente in termini di adeguatezza) Cambiamento curva di domanda termica residua Phase out atteso impianti a carbone (8 GW al 2025) Assenza di segnali di prezzo di lungo termine per permettere il rinnovo del parco di generazione Riduzione margini di riserva alla punta e rischio adeguatezza di sistema (Situazioni critiche già registrate a Luglio 2015, Gennaio 2017 ed Agosto 2017) Aumento congestioni sulla rete elettrica per distribuzione disomogenea delle FER sul territorio Aumento ripidità della rampa di carico per volatilità della produzione rinnovabile non programmabile Riduzione inerzia del sistema Maggiore esigenza di risorse in grado di fornire servizi di regolazione (V, f) in tempi rapidi Maggiore esigenza di movimentare risorse su MSD Interventi di rete al fine di aumentarne la magliatura e le interconnessioni con l estero Sistemi di accumulo (idro in particolare) per integrazione FER, adeguatezza e aumentare risorse in grado di offrire servizi di regolazione (f e V) Strumenti per promuovere segnali di prezzo di lungo termine e aste per nuove FER per far fronte ad adeguatezza e servizi di regolazione (f e V) Revisione regole MSD per adattamento a nuovo contesto (apertura a nuove risorse che possono offrire servizi (f e V) e integrazione con mercati confinanti) 7
Fattori abilitanti alla transizione energetica EVOLUZIONE DEL MERCATO STORAGE SEGNALI DI PREZZO DI LUNGO TERMINE Garantire strumenti che forniscano segnali di prezzo di lungo termine capaci di promuovere gli investimenti sia in impianti rinnovabili che tradizionali per rinnovare il parco e permettere dismissione impianti più inquinanti APERTURA A NUOVE RISORSE Favorire la partecipazione di nuove risorse (domanda, generazione distribuita, storage) al mercato dei servizi ancillari. Nel 2017/18 avviati importanti progetti pilota con ARERA INTEGRAZIONE MERCATI TERRE per lo scambio di riserva terziaria e XBID (piattaforma unica per mercato infragiornaliero) possono aumentare competizione e disponibilità risorse Necessari nuovi sistemi di storage idroelettrico ed elettrochimico per garantire adeguatezza, sicurezza e rapidità di risposta, assorbendo energia nelle ore di maggiore produzione rinnovabile (quadro regolatorio/normativo da definire) DATA MANAGEMENT Investimenti in tecnologie che potenziano OSSERVABILITÀ e CONTROLLABILITÀ DELLA RETE e delle risorse distribuite ad essa connesse Disponibilità dei dati è un abilitatore fondamentale per permettere integrazione nuove risorse nel Sistema elettrico INTERVENTI INFRASTRUTTURALI Potenziamento delle dorsali interne (Nord-Sud e isole) e interconnessioni necessario a risolvere nuove congestioni e vincoli, aumentare adeguatezza e sicurezza del sistema, migliorare integrazione delle rinnovabili. Reti ad alta capacità e FACTS (Flexible AC Transmission System) per aumento efficienza complessiva del sistema Terna è impegnata su vari fronti per favorire l integrazione delle FER 8
Fattori abilitanti alla transizione energetica View di Terna Risorse distribuite L integrazione di risorse distribuite - domanda, impianti di generazione distribuita e accumuli - è uno dei fattori abilitanti alla transizione energetica; un ruolo attivo di queste risorse nella fornitura dei servizi per la gestione in sicurezza del sistema permette di far fronte alla progressiva riduzione di risorse convenzionali Storage Nuova capacità di accumulo (storage) è risorsa fondamentale per l adeguatezza e la sicurezza del sistema elettrico nonché per massimizzare l utilizzo delle fonti rinnovabili Lo storage - in un sistema caratterizzato da presenza crescente di risorse distribuite e intermittenti - è uno strumento essenziale per il rispetto dei parametri di qualità del servizio (frequenza, tensione) garantendo inerzia e potenza di corto circuito Gli obiettivi di decarbonizzazione sono conseguibili con significativo ricorso allo stoccaggio idroelettrico (elevata intensità di accumulo centralizzata) accompagnato da accumuli elettrochimici (per ottimizzazioni locali) Autoconsumo Necessità di favorire solo lo sviluppo di forme di autoconsumo efficienti. A tal fine risulta fondamentale: superare forme implicite di incentivazione che non sono controllabili (quali le esenzioni, che costituiscono un sussidio incrociato che grava su chi non ha le risorse per diventare un autoproduttore) e passare ad incentivi espliciti garantire il rispetto dei parametri di funzionamento in sicurezza del sistema elettrico assicurando adeguati standard di servizio 9
Risorse distribuite Le azioni di Terna (I) Terna sta promuovendo, sulla base degli indirizzi di ARERA, nuove iniziative volte ad abilitare un maggior numero di risorse (GD, Domanda e Storage) alla partecipazione attiva al mercato dei servizi di dispacciamento Avviati i Progetti Pilota delle UVAC e delle UVAP per abilitare rispettivamente la domanda e la GD UPI Dal 1 Novembre 2018 avvio del Progetto Pilota UVAM per consentire la partecipazione in forma aggregata della domanda, della GD e dei sistemi di accumulo UVAC Unità di Consumo Virtuali Abilitate UVAP Unità di Produzione Virtuali Abilitate UVAM Unità Virtuali Abilitate Miste 30/05/17 Qualificazione UVAC 01/11/17 Qualificazione UVAP 01/11/18 Qualificazione nuovi Gen 2019 Contratti a aggregati UVAM termine UVAM 10
Risorse distribuite Le azioni di Terna (II) UVAC Unità di Consumo Virtuali Abilitate Abilitazione a MSD di aggregati di carico in grado di ridurre il proprio prelievo di almeno 1 MW entro 15 minuti dalla richiesta di Terna Introdotta la figura dell aggregatore UVAP Unità di Produzione Virtuali Abilitate Abilitazione a MSD di aggregati di unità di produzione connesse alle reti di distribuzione (programmabili o non) inclusi i sistemi di accumulo, in grado di offrire flessibilità a scendere e/o a salire di almeno 1 MW entro 15 minuti dalla richiesta di Terna Introdotta la figura dell aggregatore 11
Risorse distribuite Le azioni di Terna (III) UVAM Unità Virtuali Abilitate Miste Le UVAM rappresentano uno strumento chiave e flessibile di risorse di diversa natura: Unità di produzione Unità di consumo Impianti di accumulo «stand alone» o abbinati a UP e/o a unità di consumo Sistemi di accumulo funzionali alla mobilità elettrica Le UVAM devono essere in grado di offrire flessibilità a scendere e/o a salire di almeno 1 MW entro 15 minuti dalla richiesta di Terna Per la prima volta in Italia, attraverso il progetto UVAM, le tecnologie V2G e G2V avranno la possibilità di partecipare al mercato dei servizi di dispacciamento 12
Risorse distribuite Osservabilità delle risorse connesse alla rete PRODUZIONE AAT/AT Circa 1100 impianti RTN RETE DISTRIBUZIONE UTENZE IDRO STAZIONI DI TRASFORMAZIONE 551 CABINE PRIMARIE (AT/MT) Circa 2100 CABINE SECONDARIE (MT/BT) TRASFORMATORI Generazione Distribuita BT (GD) Circa 785k impianti CARBONE OLIO GAS Agricoltura Terziario GEOTERMICO EOLICO FOTOVOLTAICO BIOMASSE Domestico Industria SALDO ESTERO Generazione Distribuita MT (GD) In un Sistema contraddistinto da una forte crescita delle FER connesse in MT/BT e da un ruolo sempre più «attivo» ricoperto dai prosumer nella fornitura di flessibilità, l osservabilità delle risorse distribuite risulta fondamentale per gestire il sistema elettrico in sicurezza 13
Storage Esigenze di sistema CURVA DI CARICO RESIDUO CON AUMENTO RINNOVABILI 50,000 50.000 40.000 40,000 30.000 30,000 20.000 20,000 10.000 10,000 0,000-10,000 0-10.000 2030 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Demand Residual Load Renewables Domanda Carico residuo Rinnovabili Pompaggi producono durante le rampe e nelle ore di bassa produzione rinnovabile Pompaggi in assorbimento Ulteriore aumento delle fonti rinnovabili al 2030 accentuerà i seguenti fenomeni: Aumento rampa serale di carico Riduzione potenza regolante Riduzione margini di riserva alla punta Aumento congestioni sulla rete elettrica Maggiore esigenza di risorse rapide di regolazione Periodi di overgeneration Fondamentali nuovi sistemi di storage idroelettrico ed elettrochimico per coprire la curva di fabbisogno in sinergia con sistemi di generazione flessibile 14
Storage Impianti di Pompaggio Benefici Gli impianti di pompaggio consentono di rispondere a tutte le esigenze di un sistema con fonti intermittenti al 55% o più al 2030 Terna ha inserito nel PdS 2018 la necessità di ulteriori 5 GW di accumulo idroelettrico, da localizzare al Sud e Centro-Sud dove è più intenso lo sviluppo delle rinnovabili ed è minore la capacità di accumulo Al 2030 i pompaggi assorbiranno energia durante le ore centrali della giornata (con carico residuo negativo) e produrranno nelle restanti ore contribuendo: a coprire il fabbisogno nelle ore di alto carico e scarso apporto di solare/eolico a ridurre le congestioni di rete e l overgeneration a fornire servizi di rete, in virtù dell elevata flessibilità di questi impianti Tali impianti dovranno essere realizzati a mercato Modello di sviluppo La realizzazione di nuovi impianti di pompaggio richiede la definizione di un modello di sviluppo che: faciliti l iter di rilascio dell autorizzazione e della concessione idroelettrica favorisca segnali di prezzo di lungo termine per investitori e operatori di mercato garantisca la gestione di tali impianti per esigenze di sicurezza del sistema, riducendo il più possibile l impatto sul mercato 15
Storage Accumulo elettrochimico Integrazione nel MSD dei sistemi accumulo elettrochimico Il progetto UVAM (Unità Virtuali Abilitate Miste): va nella direzione della integrazione dei sistemi di accumulo nel mercato dei servizi consente la partecipazione degli accumuli negli aggregati che costituiscono le UVAM per la fornitura dei servizi nel mercato dei servizi di dispacciamento Terna sta gestendo due importanti Storage Lab che hanno permesso di valutare il contributo attuale e prospettico dello storage elettrochimico nella fornitura dei servizi 16
Autoconsumo Configurazioni esistenti e impatti SDC (Sistemi di Distribuzione Chiusi) Reti elettriche private all interno di siti industriali, commerciali o di servizi condivisi, geograficamente limitati (non riforniscono clienti civili) Schema di rete complesso: Presenza di una pluralità di utenti Non gestito da titolare di concessione di trasmissione/distribuzione SSPC (Sistemi Semplici di Produzione e Consumo) Schema di rete semplificato: Presenza di 1 produttore ed 1 cliente finale (rapporto 1:1) Energia autoconsumata da tali configurazioni pari a circa 30 TWh Autoconsumo sostenuto attraverso incentivazione implicita: esenzione pagamento oneri di sistema e costi di rete (trasmissione e distribuzione) Costo complessivo stimato per il sistema pari a circa 1,8 Mld 17
Autoconsumo Impatti nuove possibili configurazioni Energy Communities Autoconsumo collettivo Comunità di soggetti (cittadini, enti locali, PMI) associati per produzione, accumulo e consumo di energia in forma aggregata Estensione del criterio 1:1 verso un criterio 1:n L estensione dei regimi di autoconsumo con incentivo implicito comporta un significativo aumento degli oneri a carico della platea che non autoconsuma Al crescere dell autoconsumo esentato, cresce l incentivo implicito ad autoconsumare: si innesta un circolo vizioso che mette a rischio la sostenibilità dell attuale impianto tariffario non necessariamente si incentivano impianti rinnovabili ed efficienti 120 100 - Incentivo implicito cliente domestico tipo su componenti variabili oneri di sistema e costi di rete (*) 80 60 40 20 Cliente domestico tipo: componenti variabili oneri di rete e di sistema (I trimestre 2018 - /MWh) Quota indotta da esenzione autoconsumo 6 48 51 53 55 30 40 50 60 90 150 Autoconsumo (TWh) 65 97 Forme esplicite di incentivazione consentirebbero una maggiore selettività delle soluzioni ed una controllabilità dei costi per maggiore efficienza ed efficacia complessiva (*) Elaborazioni Terna su dati ARERA - Ipotesi di invarianza del totale dei costi di rete e degli oneri di sistema 18